Задание 4, страница 211 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 4

Рассмотрите рисунок 257. Объясните принцип действия реле.

Рис. 257. Схема устройства для подачи (сброса) воды: 1) насос; 2) электродвигатель; 3) выключатель; 4) бассейн; 5) источник тока; 6) электромагнит; 7) стальная пластина; 8) контакты; 9) пружина

Решение

Принцип действия реле, представленного на схеме, основан на электромагнитном явлении. Реле предназначено для автоматического управления мощной электрической цепью (рабочей) с помощью слаботочной цепи (управляющей). В данном случае оно используется для поддержания заданного уровня воды в бассейне.

Система состоит из двух основных электрических цепей:

1. Управляющая цепь: включает источник тока низкого напряжения (5, 36 В), выключатель (3), который механически связан с поплавком в бассейне (4), и обмотку электромагнита (6).

2. Рабочая цепь: состоит из источника высокого напряжения (220 В), контактов реле (8) и потребителя — электродвигателя (2), приводящего в движение насос (1).

Процесс работы выглядит следующим образом:

Когда уровень воды в бассейне (4) падает, поплавок опускается и замыкает контакты выключателя (3). Это приводит к замыканию управляющей цепи, и по обмотке электромагнита (6) начинает течь ток. В результате электромагнит создает магнитное поле, которое притягивает к себе стальную пластину (якорь) (7). Пластина, преодолевая силу упругости пружины (9), замыкает контакты (8) в рабочей цепи.

После замыкания контактов (8) рабочая цепь оказывается замкнутой, и ток напряжением 220 В поступает на электродвигатель (2). Двигатель запускает насос (1), и вода начинает поступать в бассейн.

По мере того как бассейн наполняется, уровень воды растет, и поплавок поднимается. При достижении заданного верхнего уровня поплавок размыкает контакты выключателя (3). Ток в управляющей цепи прекращается, и электромагнит (6) теряет свои магнитные свойства. Теперь пружина (9) оттягивает стальную пластину (7) в исходное положение, размыкая контакты (8) рабочей цепи. Подача тока на электродвигатель (2) прекращается, и насос (1) останавливается.

Ответ: Принцип действия реле заключается в управлении силовой цепью (220 В) с помощью слаботочной управляющей цепи (36 В). Когда уровень воды падает, поплавковый выключатель (3) замыкает управляющую цепь, в результате чего электромагнит (6) притягивает стальную пластину (7). Это движение замыкает контакты (8) в силовой цепи, включая насос. Когда уровень воды восстанавливается, управляющая цепь размыкается, электромагнит отключается, и пружина (9) размыкает контакты (8), останавливая насос.